第一章—沖積扇.ppt

1、碎屑巖系油氣儲層 沉積環(huán)境與沉積相 沖 積 扇 E-mail: ,第一章 沖積扇沉積體系,沖積扇（Alluvial fan）是發(fā)育在山谷出口處，主要由暫時(shí)性洪水水流形成、范圍局限、形狀近似于圓錐狀的山麓粗碎屑堆積物。它由山谷口向盆地方向呈放射狀散開，其平面形態(tài)呈錐形、朵狀或扇形；發(fā)育在那些地勢起伏較大而且沉積物補(bǔ)給豐富的地區(qū)。通常是許多沖積扇彼此相連和重疊，形成沿山麓分布的帶狀或裙邊狀的沖積扇群。,第一章 沖積扇沉積體系,第一節(jié) 沖積扇的基本特征、分類及形態(tài) 第二節(jié) 沖積扇沉積作用的沉積物類型及其特征 第三節(jié) 沖積扇的沉積環(huán)境及其沉積序列 第四節(jié) 沖積扇沉積的鑒別,Alluvium,第一節(jié) 沖

2、積扇的基本特征、分類及形態(tài),一、基本特征 形成條件：充足的陸源碎屑供應(yīng)、山區(qū)向盆地過渡的高差懸殊的地形突變。 特點(diǎn)：陸上沉積體系中最粗 分選最差 近源沉積，向下傾方向并入細(xì)粒、低坡度的河流體系； 其上發(fā)育辮狀河與泥石流沉識。 二、分類 根據(jù)氣候狀況可以區(qū)分出兩類沖積扇，干旱半干旱氣候區(qū)的沖積扇稱作旱地扇（Arid alluvial fan）； 潮濕亞潮濕氣候區(qū)的沖積扇可稱作濕地扇（Wet alluvial fan or humid alluvial fan）。通常簡稱旱扇和濕扇。,旱扇與濕扇平面特點(diǎn),喜馬拉雅山南麓柯西河沖積扇,三、扇體的幾何形態(tài) 1、盆地邊緣斷裂的控制 持續(xù)活動(dòng)斷裂：主要與走

3、向滑動(dòng)帶有關(guān)，它導(dǎo)致沿相對窄的地帶出現(xiàn)巨厚的加積。 有限后退斷裂：在地塹或半地塹中，這類斷裂常產(chǎn)生中等厚度的沖積扇體系。連續(xù)的抬升和下切可能產(chǎn)生碎屑型的“倒轉(zhuǎn)地層”。 多次后退斷裂：可產(chǎn)生階梯狀廣泛分布、厚度不規(guī)則的沖積扇礫巖。,2、流域面積與物源的影響 沖積扇的形態(tài)和規(guī)模大小除受構(gòu)造因素控制外，還受到下列幾種因素的影響，其中包括流域面積的范圍，補(bǔ)給水系所攜帶沉積物的數(shù)量粒級，源區(qū)母巖的成分和地形以及氣候條件等。 流域面積較大的沖積扇，通常比較小源區(qū)的同樣物質(zhì)所形成的扇具有較低的坡度； 碎屑的粒級和流體中沉積物的濃度增加時(shí)，沖積扇的坡度較陡； 在高降水量地區(qū)，沖積扇的坡度較緩，而在干旱地區(qū)則較

4、陡，這可能是由于在干旱區(qū)泥石流沉積比河流沉積更為發(fā)育所致； 如果沖積扇所流經(jīng)的地區(qū)為頁巖或泥質(zhì)母巖等細(xì)粒物質(zhì)時(shí)，其面積和坡度就比流域?yàn)樯皫r或結(jié)晶巖等較粗粒沉積巖的沖積扇要大和陡。,四、泥石流及其形成條件 氣候潮濕（可形成于水下）泥質(zhì)物供給量大，缺少砂、礫供給； 坡度陡（通常大于正常沖積扇）物源區(qū)以塑性巖體為主。,第二節(jié) 沖積扇的沉積作用與沉積物類型及其特征,沖積扇的沉積過程作用基本有二種類型： 一種類型起因于暫時(shí)性或間歇性水流作用，形成水?dāng)y沉積物；主要有三類：片汜沉積，河道沉積，篩積物； 另一種類型起因于泥石流及其有關(guān)的重力與洪水作用，形成泥石流（也稱碎屑流）沉積物。 前為低粘度液態(tài)流；后者則

5、為高粘度塊體流。 一、泥石流沉積 泥石流是由沉積物和水混和在一起的一種高密度、高粘度的流體。 沉積物含量通常40%的（甚至可高達(dá)80%）稱作粘性泥石流；在1040%之間的稱作稀性泥石流。泥石流因含有大量泥基，流體強(qiáng)度很大，可以將巨大漂礫托起并進(jìn)行搬運(yùn)。而稀性泥石流具有紊流性質(zhì)。,泥石流沉積,二、片汜沉積 一種從沖積扇河流末端漫出河床而形成的寬闊淺水中沉積下來的產(chǎn)物，呈板片狀的砂，粉砂和礫石質(zhì)的沉積物。因此，片流的特點(diǎn)是水淺流急，為高流態(tài)的暫時(shí)水流。 三、河道沉積 沖積扇上的河道多分布在沖積扇的上半部（Bull，1972），是指暫時(shí)切入沖積扇內(nèi)的河道充填沉積物：典型的扇根河道直而深，逐漸變淺，大

6、多為辮狀河道。 四、篩積物 當(dāng)洪水?dāng)y帶的沉積物缺少細(xì)粒物質(zhì)（粉砂和泥）時(shí)，便形成由礫石組成的沉積體，形成具雙眾數(shù)粒度分布特征的砂礫石沉積物。,篩積物,篩積物,河道沉積,篩積物,河道沉積,片汜沉積,蘇格蘭老紅砂巖沖積扇沉積物中的四種礫石相（據(jù)Dluck，1967） a一泥石流沉積的副礫巖；b一片流沉積的礫巖； c一水道沉積的槽狀文錯(cuò)層理砂礫巖；d一水道沉積礫巖,泥石流副礫巖,片流礫巖,水道槽狀砂礫巖,水道礫巖,第三節(jié) 沖積扇的沉積環(huán)境及其沉積序列,一、沉積環(huán)境 一）扇根 扇根分布在鄰近沖積扇頂部地帶的斷崖處，其特點(diǎn)是沉積坡角最大，并發(fā)育有單一的23個(gè)直而深的主河道，其沉積物由分選差的、無結(jié)構(gòu)的大

7、小混雜礫巖或具疊瓦狀的礫巖、砂礫巖所組成。由于流速衰減而形成的逆變層理。,二）扇中以具有中到較低的沉積坡度和發(fā)育辮狀河道為特征。 三）扇端以片汜沉積的砂巖和粘土沉積為主。,C,D,A,B,二、垂向沉積序列,一）正旋回沖積扇層序形成過程及特點(diǎn),二）分布規(guī)律,三）主要影響因素 向上變粗變厚的大層序是由于物源區(qū)周期性抬升或盆地沉降，從而引起河流返老還童，沖積扇向盆地進(jìn)積，使近源粗粒沉積相向扇緣遷移并蓋在遠(yuǎn)源細(xì)粒沉積相之上所形成；即：周期性物源區(qū)上升或盆地沉降形成的向上變粗變厚大層序； 如果在物源區(qū)抬升或盆地沉降過程中速度減緩或出現(xiàn)短期停頓，在向上變粗變厚的層序之上將隨著物源區(qū)變緩或被夷平將產(chǎn)生一個(gè)向上變細(xì)變薄的層序，這時(shí)可形成對稱的或近于對稱的旋回； 簡單的向上變細(xì)變薄的層序，往往是由于斷層活動(dòng)引起斷崖后退及剝蝕區(qū)逐漸夷平所產(chǎn)生。,得克薩斯州范霍恩 濕地扇沉積 A-扇根，其中巨礫直徑可達(dá)1m，礫石是主要組分；B-扇中，礫巖和交錯(cuò)層理含礫砂巖互層；C-扇端，具板狀、槽狀交錯(cuò)層理的砂巖。,扇根,扇中,扇端,構(gòu)造演化階段所造成的理想沖積扇層序 a大規(guī)模的向上變粗的層序是由于持續(xù)斷裂和沖積扇的進(jìn)積所致（13階段）； b大規(guī)模的向上變細(xì)層序是由于物源區(qū)陡崖的后退和地形高差的下降所引